异形柱结构设计研究论文论文

在结构工程和防灾减灾工程研究领域，先后主持国家“九五”重大科技攻关项目子项、“十一五”科技支撑重大项目课题、国家自然科学基金项目、北京市科技计划重大项目、省市自然科学基金重点项目和其他省部级科技攻关项目30余项。在高层建筑钢结构、钢筋混凝土结构、钢－混凝土组合结构和混合结构，再生混凝土结构，结构防灾与减震控制等研究领域取得了重要的创造性成果。 作为第一完成人：获国家科技进步二等奖1项（2003），省部级科技进步一等奖3项（1997，2000，2005），二、三等奖6项。此外，作为主研人：获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一、二等奖各2项。作为第一发明人或设计人，已获国家专利6项、实用新型专利31项、软件著作权1项。获省部级教学成果一等奖2项。在国内外发表学术论文近200篇，SCI、EI收录30余篇。已指导培养博士、硕士研究生70余名。1、在大型复杂高层建筑建筑抗震研究领域的贡献：提出了“内藏钢桁架混凝土组合剪力墙及筒体”、“钢管混凝土边框－钢桁架－混凝土组合剪力墙及筒体”、“下部框架－核心筒上部悬挂减震结构体系”，并提出了与抗震体系匹配的抗震和消能减震构件；在较系统的抗震试验研究基础上，建立了其抗震理论，较系统地提出了高层建筑多重组合抗震结构体系的设计方法和构造措施，形成了成套设计技术。成果在20余项大型复杂超高层建筑抗震设计中应用，特别是在10余项大型标志性建筑中推广应用，产生了显著的社会经济效益，显示了其重大的工程价值和应用前景。2008年，该项成果通过了教育部组织的专家鉴定，鉴定结论：“该项研究成果达到国际领先水平。”2、在重大工程研究领域的贡献：作为课题负责人之一，在国家体育场大型钢结构以及大型钢柱脚－混凝土承台组合结构研发中作出了重要贡献。2006年，研究成果通过了北京市科委组织专家鉴定，鉴定结论：“该成果达到了国际领先水平。” 1、国家自然科学基金：“内藏钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能及理论研究”（50678010）。项目负责人2、国家“十一五”重大项目课题：“住宅建筑综合防灾标准研究”（2008BJA08B14）。第二负责人3、国家“十一五”重点项目课题：“高性能建筑结构设计关键技术研究”（2006BAJ01B02）。子课题负责人4、北京市科技计划重大项目：“大型复杂高层建筑抗震关键技术研究与示范”（D08050603720000）。项目负责人5、北京市科技计划重点项目子课题：“优化配筋复合剪力墙住宅结构新体系”。（Z070206011480703）。负责人6、北京市属市管高校拔尖创新人才基金：“内藏钢桁架混凝土组合剪力墙及核心筒体系抗震研究”（05004311200501）。负责人7、教育部博士点基金：“钢管混凝土边框-钢桁架-混凝土组合剪力墙抗震研究”（20070005005）。负责人8、北京市自然科学基金：“内藏钢桁架混凝土组合核心筒抗震性能及理论研究”（8072007）。负责人9、北京市百千万人才基金：“超高层钢－混凝土混合结构抗震关键技术研究”（350049992200602）。负责人10、北京市教委重点项目：“超高层多重组合剪力墙及筒体结构抗震关键技术研究”。负责人 1、国家自然科学基金：“内藏钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能及理论研究”（50678010）。项目负责人2、国家“十一五”重大项目课题：“住宅建筑综合防灾标准研究”（2008BJA08B14）。第二负责人3、国家“十一五”重点项目课题：“高性能建筑结构设计关键技术研究”（2006BAJ01B02）。子课题负责人4、北京市科技计划重大项目：“大型复杂高层建筑抗震关键技术研究与示范”（D08050603720000）。项目负责人5、北京市科技计划重点项目子课题：“优化配筋复合剪力墙住宅结构新体系”。（Z070206011480703）。负责人6、北京市属市管高校拔尖创新人才基金：“内藏钢桁架混凝土组合剪力墙及核心筒体系抗震研究”（05004311200501）。负责人7、教育部博士点基金：“钢管混凝土边框-钢桁架-混凝土组合剪力墙抗震研究”（20070005005）。负责人8、北京市自然科学基金：“内藏钢桁架混凝土组合核心筒抗震性能及理论研究”（8072007）。负责人9、北京市百千万人才基金：“超高层钢－混凝土混合结构抗震关键技术研究”（350049992200602）。负责人10、北京市教委重点项目：“超高层多重组合剪力墙及筒体结构抗震关键技术研究”。负责人 （1）“钢筋混凝土多层及高层异形柱框架结构成套技术”。 获2003年度国家科技进步二等奖。（第一完成人）（2）“新型组合剪力墙及筒体结构抗震理论与技术”。 获2005年度北京市科学技术一等奖。（第一完成人）（3）“异形柱框架结构及构件抗震性能和设计方法的研究”。 获1997年度河北省科技进步一等奖。（第一完成人）（4）“高层大开间异形柱框架结构抗震设计及应用”。 获2000年度河北省科技进步一等奖。（第一完成人）（5）“国家体育场结构关键技术研究与应用”。 获2008年度建设部华夏建设科学技术奖一等奖。（第五完成人）（6）“钢筋混凝土带暗支撑剪力墙结构抗震设计及应用”。 获2001年度河北省科技进步二等奖。（第一完成人）（7）“国家体育场大型钢柱脚－混凝土承台研究与应用”。 获2007年度北京市科学技术二等奖。（第二完成人）（8）“安徽省异形柱框架轻质墙结构抗震设计规程编制及研究”。 获2002年度安徽省科技进步二等奖。（第四完成人）（9）“提高异形柱框架结构抗震性能的试验研究”。 获1995年度河北省科技进步三等奖。（第一完成人）（10）“异形柱框架结构抗震试验及弹塑性分析理论研究”。 获1997年度建设部科技进步三等奖。（第一完成人）（11）“底部两层框架带暗支撑抗震墙砖房研究”。 获1998年度河北省科技进步三等奖：（第一完成人）（12）“矩形柱与异形柱联合应用框架结构抗震研究及应用”。 获2003年度，河北省科技进步三等奖。（第一完成人）（13）“钢筋混凝土带暗支撑剪力墙体系抗震机理和设计技术”。 获2004年度河北省科技进步三等奖。（第一完成人）

建筑结构设计常见问题分析论文

摘要： 建筑结构设计关系到建设工程的美观实用、保证安全可靠、控制造价以及方便施工等诸多方面，因此控制结构设计的质量是相当有必要的。

关键词： 建筑结构设计；设计内容；注意问题

1基本概念

建筑结构设计就是用结构语言来表达工程师所要表达的内容。结构语言就是结构师提炼出的关于自己观点的结构元素，包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样图等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系，再把各种情况产生的荷载传递至基础。

2建筑结构设计 类型

根据建筑物的用途，分为工业建筑与民用建筑。根据建筑物的层数，可以分为单层、多层、高层和超高层建筑。建筑物根据所使用的结构材料可以分为：木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。建筑物根据其结构形式，可以分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构和大路结构等。

3建筑结构设计的原则

完美的建筑结构设计就是在努力追求适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标，在结构设计中应遵循以下原则：

（1）结构设计一般在建筑设计之后，“受制”于建筑设计，但又“反制”于建筑设计。

（2）结构设计不能破坏建筑设计，应满足、实现各种建筑要求。

（3）建筑设计不能超出结构设计的能力范围，不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。

4建筑结构设计内容

（1）确定结构方案。确定结构方案就是通过建筑所在地的地质情况和抗震情况和所需建筑的高度来确定建筑所需要的结构形式。

（2）建筑结构计算。建筑结构计算包括很多方面，比如风的载荷、地震的载荷、结构自身的载荷等等。通过对计算出来的构件的内力值和一些对构件的要求和限制计算出构件是否符合文件规范和要求。

（3）对施工设计图的设计和确定。根据以上计算出来的值对施工图纸进行设计和确定。

5建筑结构设计需注意问题

（1）某些设计底层设计空间大，但是没有抗震墙。这种结构不完善，有很大的安全隐患，没有明确的传力。在设计的过程中，一些设计人员偷工减料，设计的十分粗糙和简单，在施工图之中应该使用的大样图、系统图存在着漏洞，不能对工程的整体面貌进行反映，在设计之中没有对消防、耐火等级、安全等级、工程类别和设计依据等进行明确的交代和标明。

（2）连续梁按单梁进行设计。在阳台边梁的设计中，如果较小荷重边梁长度较长时，问题将会变得很严重。因为较小荷重的边梁一般直接暴露在室外，这样就会受到很大的环境温度影响。

（3）基础和地基设计存在问题由于没有充分的分析地质勘查报告就进行了施工图的设计，仅仅因为设计者单纯的认为该值越小就越安全，造成设计值存在问题。有的设计者对软弱地基的认识不够，不通过严密的垫层计算就盲目采用加强承载力的方法，这是十分不安全和不经济的做法。在多层民用建筑的设计过程中，对于荷载值的计算没有按照规范的折减系数进行计算，计算结构的准确性很低。地基基础设计时经常会出现这类问题。例如，在高层的建筑物中，桩基的选择不当就会对其完工质量造成影响，甚至是对其环境造成损坏。

（4）构造柱和承载柱设计存在问题为了受力分析简单一些设计者故意将截面高度设计的过小，但这为房屋的安全埋下了隐患，截面高度设计过小，这种设计错误常见于六度抗震设防区，这样设计导致柱顶不具备合格的抗弯强度，柱子会产生裂缝，这会使房屋的耐久性降低并且影响到住户的入住心情，会对房屋产生恐惧的心理，并且一旦遇到地震这种房屋容易倒塌。

（5）楼板设计存在问题作为建筑工程中的一个重要的承重构件，楼板具有很重要的作用。通过楼板把屋面的负荷转移到了梁或者墙上，所以楼板的设计关系到墙和梁等的安全性。为图计算方便将双向板和单向板的计算方法混淆，这容易导致楼板出现裂隙。

6设计人员的问题

6.1图纸设计不合理

不少单位设计院的图纸不符合国家规章制度的规定，设计粗糙简单，漏掉了很多重要的大样图和剖视图等。结构设计图对于工程的`水文和地质条件等情况没有做出说明，对于持力层的地基土也没有说明，还有一些能够反映工程细节的设计参数和安全等级等数据都没有在设计说明中进行明确交代。

6.2设计与施工脱节

设计人员的设计工作没有从实际出发，脱离了实际的设计很难付诸实践，往往仅仅出于个人利益的角度而整天在办公室图纸堆里埋头设计，根本不了解施工的现场情况。对于自己的设计方案能否顺利的应用到施工中去一点自信都没有，有的会给施工带来很大的实际困难，例如增加施工的造价等等。

6.3设计人员能力有限

设计中各种问题的出现大多是因为设计师没有对设计负责，没有引起自身足够的重视。对于居民的住宅设计不能够实事求是，根据自己的设计理念进行设计，盲目照搬现有的设计成果，通过简单的套用来完成设计说明。还有一些设计师没有充分理解设计的方法和规范性，或者有的人根本没有明晰的力学概念就开始了错误的计算模式，也不能够根据经验对计算的结果进行判断。

7结语

建筑结构设计是建筑工程的基础性环节，在建筑结构设计中不仅要关注到建筑的美观性，更要以建筑质量为标准，进行规范性、科学性建筑设计，以提升建筑的安全性，力图做到建筑结构设计安全性、适用性、经济性以及美观性相统一。

参考文献

[1]徐涛.对高层建筑结构设计的分析[J].建材技术与应用，2011（3）.

[2]李远航.建筑结构设计浅谈[J].考试周刊，2010（10）.